부력 측정

2. 토의 1. 이론치와의 오차 이번 실험은 서로 밀도가 다르고 부피가 같은 황동원통과 알루미늄 원통을 이용하여, 부력에 관계하는 요소가 무엇인지를 측정하는 실험이다. 실험을 통해 아르키메데스의 원리(Fb = mfg = ρfgV)를 검증하고, ρf = s/Ag 와 ρf = Fb/gV를 이용하여 역으로 물의 밀도를 계산하여, 실험의 정확성 여부를 판단하였다. 황동 원통의 경우 최소 자승법을 이용한 경우 0.1%의 오차가 생겼지만, 각각의 구간에서 부력을 측정한 후, ρf = Fb/gV를 이용하여 물의 밀도를 계산한 경우 비교적 큰 8.43 %의 오차가 생겼다. 두 번째 알루미늄 원통의 경우 역시 최소 자승법을 이용한 경우 비교적 작은 2.8%의 오차가 생겼지만, 각각의 구간에서 부력을 측정한 후, ρf = Fb/gV를 이용하여 물의 밀도를 계산한 경우 비교적 큰 8.65%의 오차가 생겼다. 2. 오차의 원인 & 오차를 극복하기 위한 방법 ① 이론 오차 결과 분석을 할 때 이론적인 중력 가속도 g를 9.81㎨로 잡아서 계산했는데, 이는 북위 37°에서의 표준 중력 가속도인 9.799㎨와 약간의 차이가 있으며, 표준 중력 가속도 역시 실험실에서의 실측 중력 가속도와 미세하나마 차이가 있을 수 있으므로 계산 결과에 약간의 오차가 발생할 소지가 있다. 또한 이론적인 물의 밀도를 103kg/m3로 잡고 오차를 계산했지만, 이것은 4℃에서 순수한 물의 밀도이다. 실험실의 온도가 4℃ 이상이었고, 순수한 물이 아닌 수돗물을 이용하였으므로 물의 실제 밀도는 103kg/m3과 약간 차이가 있음을 알 수 있다. (물의 밀도는 4℃에서 103kg/m3로 최대이며, 20℃에서는 약 999kg/m3 정도이다.) ② 실험 오차 * 환경 오차 - 실험할 때 이용한 테이블이 지면과 완전히 수평이 되지 않았을 수 있으며, 힘 센서를 설치한 스탠드도 지면과 수직을 이루지 못했을 가능성이 있다. - 시료가 물에 잠기는 깊이를 조절하기 …
- 시료…